LaserscanningSysteme

Laserscanning-Systeme sind Messgeräte, die Laserstrahlen verwenden, um die Oberflächen einer Szene berührungslos zu erfassen und daraus dreidimensionale Punktwolken zu erzeugen. Sie liefern hochauflösende Geometriedaten für reale Objekte und Räume und werden in Wissenschaft, Planung, Bauwesen und Kulturwesen eingesetzt.

Zu den Haupttypen gehören terrestrische Laser-Scanner (TLS) für feste Objekte wie Gebäude, mobile Laser-Scanner (MLS) auf Fahrzeugen oder Geräten, die Umgebung während der Bewegung erfassen, und luftgestützte Systeme (ALS) wie Drohnen oder Flugzeuge. Handgehaltene Scanner ergänzen die anderen Typen durch flexible Einsatzmöglichkeiten.

Technisch beruhen Laserscanning-Systeme meist auf zeitaufgelöster (Time-of-Flight) oder phasenverschobener Messung, um Entfernungen zu Oberflächen zu bestimmen. Das Messgerät erzeugt dabei eine Abtastung durch rotierende oder galvanometergestützte Spiegel, wodurch in kurzer Zeit eine Vielzahl von Punkten in der Umgebung erfasst wird. Typische Ausgangsdaten sind 3D-Punktwolken, oft mit zusätzlichen Attributen wie Intensität, Farbe oder Reflexionsgrad.

Aus den Rohdaten entstehen verarbeitete Produkte wie registrierte Punktwolken, Modelle oder meshes. Wesentliche Verarbeitungsschritte sind die Referenzrahmen-Registrierung, Rauschentfernung, Normalenberechnung und Textur- bzw. Farbenzuordnung. Gängige Dateiformate sind LAS/LAZ, PLY oder E57. In vielen Anwendungen werden die Daten mit Kamerabildern fusioniert oder in BIM- bzw. GIS-Workflows integriert.

Anwendungsfelder umfassen Vermessung und Bestandsaufnahme, Architektur- und Denkmalschutz, Bau- und Infrastruktur-Software, Forstwirtschaft, Ingenieurswesen sowie Robotik und autonome Systeme. Zu Herausforderungen gehören Datenmengen, Occlusion durch Hindernisse, Witterungseinflüsse sowie Kalibrierung und Genauigkeitsmanagement. Weiterentwicklungen verknüpfen Laserscanning zunehmend mit Photogrammetrie und Echtzeitszenarien.